CN113560703B - 一种热塑性复合材料电阻焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性复合材料电阻焊接装置，包括底座、上电极和下电极，所述底座上端固定连接有U型架，所述底座上端和U型架内顶部对称固定连接两个液压油缸，两个所述液压油缸活动端固定连接有两个安装块，两个所述安装块相互靠近的侧壁均开设有安装槽，两个所述安装块内均开设有滑槽，所述滑槽内壁对称滑动连接有两个滑块，两个所述滑块靠近安装槽的一端固定连接有两个固定杆，两个所述固定杆相互靠近的侧壁均开设有横槽。本发明中通过转动转手，带动两个夹板相互靠近，对电极进行夹紧，通过转动转手可以调节两个夹板之间的距离，方便对不同规格的电机进行更换，简单方便，不需要更换夹持机构，通用性更强。

Description

一种热塑性复合材料电阻焊接装置

技术领域

本发明涉及复合材料焊接技术领域，尤其涉及一种热塑性复合材料电阻焊接装置。

背景技术

热塑性复合材料可在熔融状态下形成无定形状的制品，可重复多次再生使用而使其物理机械性能不会发生显著的变化，热塑性材料自身具有优异的形变能力、强度和韧性高，目前在航空航天领域应用十分广泛。

现有的热塑性复合材料电阻焊接装置在使用过程中，由于电极的夹持机构和电机采用一体式结构设计，只能对固定规格的电极进行夹持，如果需要更换不同规格的电极，只能将夹持机构一起更换，比较麻烦，通用性较差，另外，现有的热塑性复合材料电阻焊接装置在焊接过程中会产生烟雾，这些烟雾被工人吸入体内会危害工人的健康，也会污染工作环境。

基于此，我们提出一种热塑性复合材料电阻焊接装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种热塑性复合材料电阻焊接装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种热塑性复合材料电阻焊接装置，包括底座、上电极和下电极，所述底座上端固定连接有U型架，所述底座上端和U型架内顶部对称固定连接两个液压油缸，两个所述液压油缸活动端固定连接有两个安装块，两个所述安装块相互靠近的侧壁均开设有安装槽，两个所述安装块内均开设有滑槽，所述滑槽内壁对称滑动连接有两个滑块，两个所述滑块靠近安装槽的一端固定连接有两个固定杆，两个所述固定杆相互靠近的侧壁均开设有横槽，所述横槽内壁滑动连接有滑杆，所述滑杆侧壁固定连接有夹板，所述横槽内壁与滑杆侧壁共同固定连接有弹簧，所述安装槽侧壁对称开设有两个第一凹槽，两个所述第一凹槽均与滑槽连通，两个所述固定杆分别与两个第一凹槽内壁滑动连接，所述滑槽内安装有驱动两个滑块滑动的第一驱动机构。

优选地，所述底座上端对称开设有两个第二凹槽，两个所述第二凹槽内壁均对称滑动连接有两个移动块，所述移动块上端均固定连接有支撑杆，所述支撑杆上端共同固定连接有焊接台，所述焊接台上端开设有与上电极和下电极配和的焊接槽，两个所述第二凹槽内安装有驱动移动块滑动的第二驱动机构。

优选地，所述第一驱动机构包括转动连接在滑槽内壁的双向丝杠，所述双向丝杠侧壁与两个滑块螺纹连接，所述双向丝杠一端贯穿安装块侧壁并固定连接有转手，所述转手上安装有对双向丝杠的转动位置进行限定的限位机构。

优选地，所述限位机构包括滑动连接在转手侧壁的限位杆，所述安装块侧壁开设有多个与限位杆配合的限位槽，且多个所述限位槽沿双向丝杠轴心对称设置。

优选地，所述第二驱动机构包括转动连接在两个第二凹槽内壁的两个丝杠，两个所述丝杠侧壁与移动块螺纹连接，两个所述丝杠一端均贯穿底座侧壁并分别固定连接有主动轮和从动轮，所述底座侧壁通过支架固定连接有电机，所述电机输出端与其中一个丝杠固定连接。

优选地，所述U型架上安装有除烟雾机构，所述除烟雾机构包括开设在U型架侧壁的竖槽，所述竖槽内壁密封滑动连接有滑塞，所述竖槽侧壁固定连接有两个吸气管，两个吸气管另一端分别与两个安装块固定连接，所述U型架上端固定连接有烟雾处理箱，所述竖槽通过排气管与烟雾处理箱连通，所述竖槽内安装有驱动滑塞滑动的第三驱动机构。

优选地，所述第三驱动机构包括滑动连接在竖槽内壁的推块，所述推块上端对称固定连接有两个推杆，两个所述推杆上端均与滑塞固定连接，所述竖槽内壁转动连接有往复丝杠，所述往复丝杠侧壁与推块螺纹连接，所述底座内开设有驱动槽，所述驱动槽侧壁与其中一个第二凹槽连通，所述往复丝杠下端贯穿U型架下端和底座上端并延伸至驱动槽内，所述往复丝杠位于驱动槽内的侧壁固定连接有第一锥齿轮，其中一个所述丝杠侧壁固定连接有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接。

优选地，两个所述吸气管内壁均安装有第一单向阀，所述排气管内壁安装有第二单向阀。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置安装块、安装槽、滑槽、滑块、固定杆、滑杆、夹板和第一驱动机构，通过转动转手，带动两个夹板相互靠近，对电极进行夹紧，通过转动转手可以调节两个夹板之间的距离，方便对不同规格的电机进行更换，简单方便，不需要更换夹持机构，通用性更强；

2、通过设置除烟雾机构、电机、丝杠和第三驱动机构，通过驱动电机转动，带动滑塞在竖槽内壁来回滑动，在滑塞的作用下，会将焊接时产生的烟雾通过吸气管吸入竖槽内，然后再通过排气管挤入烟雾处理箱内，避免焊接时产生的烟雾被工人吸入对工人的身体造成伤害，同时也避免烟雾污染工作环境；

3、通过设置第二凹槽、移动块、支撑杆、焊接台和第二驱动机构，通过驱动电机转动，带动移动块在第二凹槽内壁移动，进而带动焊接台移动，带动焊接台上待焊接的热塑性复合材料移动，对热塑性复合材料不同位置进行焊接，不需要工人去调节待焊接材料的位置使得整个装置自动化程度更高；

4、通过设置横槽、弹簧和滑杆，当夹板对电极进行夹紧时，弹簧会受力压缩，为夹板提供缓冲，避免电极表面突然受力，对电极造成损坏。

附图说明

图1为本发明提出的一种热塑性复合材料电阻焊接装置的立体结构示意图；

图2为图1中结构的剖视示意图；

图3为图2中A-A向结构的剖视示意图；

图4为图2中A处结构的放大示意图；

图5为图2中B处结构的放大示意图。

图中：1底座、2上电极、3下电极、4U型架、5液压油缸、6安装块、601安装槽、7滑槽、8滑块、9固定杆、10横槽、11滑杆、12夹板、13弹簧、14第一凹槽、15第二凹槽、16移动块、17支撑杆、18焊接台、19焊接槽、20双向丝杠、21转手、22限位杆、23限位槽、24丝杠、25主动轮、26从动轮、27电机、28竖槽、29滑塞、30吸气管、31烟雾处理箱、32排气管、33推块、34推杆、35往复丝杠、36驱动槽、37第一锥齿轮、38第二锥齿轮、39第一单向阀、40第二单向阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参照图1-5，一种热塑性复合材料电阻焊接装置，包括底座1、上电极2和下电极3，底座1下端对称固定连接有支撑柱，且支撑柱通过膨胀螺钉与地面固定连接，底座1上端固定连接有U型架4，底座1上端和U型架4内顶部对称固定连接两个液压油缸5，两个液压油缸5活动端固定连接有两个安装块6，两个安装块6相互靠近的侧壁均开设有安装槽601，两个安装块6内均开设有滑槽7，滑槽7内壁对称滑动连接有两个滑块8，两个滑块8靠近安装槽601的一端固定连接有两个固定杆9，两个固定杆9呈L形状，两个固定杆9相互靠近的侧壁均开设有横槽10，横槽10内壁滑动连接有滑杆11，滑杆11侧壁固定连接有夹板12，需要说明的是，夹板12呈弧形状，且夹板12侧壁刻有防滑纹，可以增大夹板12与上电极2和下电极3之间的摩擦力，增加夹紧固定的效果，横槽10内壁与滑杆11侧壁共同固定连接有弹簧13，安装槽601侧壁对称开设有两个第一凹槽14，两个第一凹槽14均与滑槽7连通，两个固定杆9分别与两个第一凹槽14内壁滑动连接，滑槽7内安装有驱动两个滑块8滑动的第一驱动机构。

底座1上端对称开设有两个第二凹槽15，两个第二凹槽15内壁均对称滑动连接有两个移动块16，移动块16的总数量为4个，移动块16上端均固定连接有支撑杆17，支撑杆17上端共同固定连接有焊接台18，焊接台18上端开设有与上电极2和下电极3配和的焊接槽19，两个第二凹槽15内安装有驱动移动块16滑动的第二驱动机构。

第一驱动机构包括转动连接在滑槽7内壁的双向丝杠20，双向丝杠20侧壁与两个滑块8螺纹连接，双向丝杠20一端贯穿安装块6侧壁并固定连接有转手21，转手21上安装有对双向丝杠20的转动位置进行限定的限位机构。

限位机构包括滑动连接在转手21侧壁的限位杆22，安装块6侧壁开设有多个与限位杆22配合的限位槽23，且多个限位槽23沿双向丝杠20轴心对称设置，需要说明的是，将限位杆22插入限位槽23中，对双向丝杠20的转动位置进行限定，避免焊接过程中产生的震动使得双向丝杠20转动，进而带动两个夹板12移动，使得对上电极2和下电极3的固定失效。

第二驱动机构包括转动连接在两个第二凹槽15内壁的两个丝杠24，需要说明的是，两个丝杠24的螺纹为同方向设置，当两个丝杠24同向转动时，可以分别带动两个第二凹槽15内壁滑动连接的移动块16同方向移动，两个丝杠24侧壁与移动块16螺纹连接，两个丝杠24一端均贯穿底座1侧壁并分别固定连接有主动轮25和从动轮26，底座1侧壁通过支架固定连接有电机27，电机27输出端与其中一个丝杠24固定连接。

U型架4上安装有除烟雾机构，除烟雾机构包括开设在U型架4侧壁的竖槽28，竖槽28内壁密封滑动连接有滑塞29，竖槽28侧壁固定连接有两个吸气管30，两个吸气管30另一端分别与两个安装块6固定连接，U型架4上端固定连接有烟雾处理箱31，竖槽28通过排气管32与烟雾处理箱31连通，竖槽28内安装有驱动滑塞29滑动的第三驱动机构，两个吸气管30内壁均安装有第一单向阀39，排气管32内壁安装有第二单向阀40，需要说明的是，烟雾可以通过第一单向阀39进入竖槽28内，而竖槽28内的烟雾无法通过第一单向阀39排出，竖槽28内的烟雾可以通过第二单向阀40进入烟雾处理箱31内，而烟雾处理箱31内的烟雾无法通过第二单向阀40进入竖槽28内。

第三驱动机构包括滑动连接在竖槽28内壁的推块33，推块33上端对称固定连接有两个推杆34，两个推杆34上端均与滑塞29固定连接，竖槽28内壁转动连接有往复丝杠35，往复丝杠35侧壁与推块33螺纹连接，底座1内开设有驱动槽36，驱动槽36侧壁与其中一个第二凹槽15连通，往复丝杠35下端贯穿U型架4下端和底座1上端并延伸至驱动槽36内，往复丝杠35位于驱动槽36内的侧壁固定连接有第一锥齿轮37，其中一个丝杠24侧壁固定连接有第二锥齿轮38，需要说明的是，丝杠24位于第二锥齿轮38两侧的侧壁有一小段未设置螺纹，使得两个移动块16在第二凹槽15内壁滑动时，不会撞击到第二锥齿轮38，第一锥齿轮37与第二锥齿轮38啮合连接，需要说明的是，竖槽28靠近第一锥齿轮37的侧壁开设有通孔，当滑塞29在竖槽28内壁滑动时，通孔可以平衡竖槽28内的压强变化。

本发明中，首先将待焊接的热塑性复合材料放置于焊接台18上端，需要焊接的位置对准焊接槽19，然后将上电极2和下电极3分别插入两个安装槽601中，然后分别转动两个转手21，带动双向丝杠20转动，带动两个滑块8相互靠近，带动两个固定杆9相互靠近，带动两个滑杆11相互靠近，进而带动两个夹板12相互靠近，对上电极2和下电极3分别进行夹紧固定，然后分别驱动两个液压油缸5伸长，带动上电极2和下电极3靠近带焊接材料，给上电极2和下电极3通电，对带焊接材料进行焊接；

然后驱动电机27转动，带动其中一个丝杠24转动，同时会带动主动轮25转动，主动轮25通过同步带带动从动轮26转动，进而带动另一个丝杠24同步转动，在两个丝杠24的作用下，移动块16会在第二凹槽15内壁滑动，带动支撑杆17移动，进而带动焊接台18移动，使得带焊接材料进行移动，对待焊接材料不同位置进行焊接；

丝杠24转动的同时会带动第二锥齿轮38转动，带动第一锥齿轮37转动，带动往复丝杠35转动，往复丝杠35会带动推块33在竖槽28内壁来回滑动，推块33通过推杆34带动滑塞29在竖槽28内壁来回滑动，在滑塞29的作用下，焊接时产生的烟雾会通过吸气管30被吸入竖槽28内，然后再通过排气管32被挤入烟雾处理箱31内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种热塑性复合材料电阻焊接装置，包括底座(1)、上电极(2)和下电极(3)，其特征在于，所述底座(1)上端固定连接有U型架(4)，所述底座(1)上端和U型架(4)内顶部对称固定连接两个液压油缸(5)，两个所述液压油缸(5)活动端固定连接有两个安装块(6)，两个所述安装块(6)相互靠近的侧壁均开设有安装槽(601)，两个所述安装块(6)内均开设有滑槽(7)，所述滑槽(7)内壁对称滑动连接有两个滑块(8)，两个所述滑块(8)靠近安装槽(601)的一端固定连接有两个固定杆(9)，两个所述固定杆(9)相互靠近的侧壁均开设有横槽(10)，所述横槽(10)内壁滑动连接有滑杆(11)，所述滑杆(11)侧壁固定连接有夹板(12)，所述横槽(10)内壁与滑杆(11)侧壁共同固定连接有弹簧(13)，所述安装槽(601)侧壁对称开设有两个第一凹槽(14)，两个所述第一凹槽(14)均与滑槽(7)连通，两个所述固定杆(9)分别与两个第一凹槽(14)内壁滑动连接，所述滑槽(7)内安装有驱动两个滑块(8)滑动的第一驱动机构；

所述底座(1)上端对称开设有两个第二凹槽(15)，两个所述第二凹槽(15)内安装有驱动移动块(16)滑动的第二驱动机构；

所述第二驱动机构包括转动连接在两个第二凹槽(15)内壁的两个丝杠(24)，两个所述丝杠(24)侧壁与移动块(16)螺纹连接，两个所述丝杠(24)一端均贯穿底座(1)侧壁并分别固定连接有主动轮(25)和从动轮(26)，所述底座(1)侧壁通过支架固定连接有电机(27)，所述电机(27)输出端与其中一个丝杠(24)固定连接；

所述U型架(4)上安装有除烟雾机构，所述除烟雾机构包括开设在U型架(4)侧壁的竖槽(28)，所述竖槽(28)内壁密封滑动连接有滑塞(29)，所述竖槽(28)侧壁固定连接有两个吸气管(30)，两个吸气管(30)另一端分别与两个安装块(6)固定连接，所述U型架(4)上端固定连接有烟雾处理箱(31)，所述竖槽(28)通过排气管(32)与烟雾处理箱(31)连通，所述竖槽(28)内安装有驱动滑塞(29)滑动的第三驱动机构；

所述第三驱动机构包括滑动连接在竖槽(28)内壁的推块(33)，所述推块(33)上端对称固定连接有两个推杆(34)，两个所述推杆(34)上端均与滑塞(29)固定连接，所述竖槽(28)内壁转动连接有往复丝杠(35)，所述往复丝杠(35)侧壁与推块(33)螺纹连接，所述底座(1)内开设有驱动槽(36)，所述驱动槽(36)侧壁与其中一个第二凹槽(15)连通，所述往复丝杠(35)下端贯穿U型架(4)下端和底座(1)上端并延伸至驱动槽(36)内，所述往复丝杠(35)位于驱动槽(36)内的侧壁固定连接有第一锥齿轮(37)，其中一个所述丝杠(24)侧壁固定连接有第二锥齿轮(38)，所述第一锥齿轮(37)与第二锥齿轮(38)啮合连接。

2.根据权利要求1所述的热塑性复合材料电阻焊接装置，其特征在于，两个所述第二凹槽(15)内壁均对称滑动连接有两个移动块(16)，所述移动块(16)上端均固定连接有支撑杆(17)，所述支撑杆(17)上端共同固定连接有焊接台(18)，所述焊接台(18)上端开设有与上电极(2)和下电极(3)配和的焊接槽(19)。

3.根据权利要求1所述的热塑性复合材料电阻焊接装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括转动连接在滑槽(7)内壁的双向丝杠(20)，所述双向丝杠(20)侧壁与两个滑块(8)螺纹连接，所述双向丝杠(20)一端贯穿安装块(6)侧壁并固定连接有转手(21)，所述转手(21)上安装有对双向丝杠(20)的转动位置进行限定的限位机构。

4.根据权利要求3所述的热塑性复合材料电阻焊接装置，其特征在于，所述限位机构包括滑动连接在转手(21)侧壁的限位杆(22)，所述安装块(6)侧壁开设有多个与限位杆(22)配合的限位槽(23)，且多个所述限位槽(23)沿双向丝杠(20)轴心对称设置。

5.根据权利要求1所述的热塑性复合材料电阻焊接装置，其特征在于，两个所述吸气管(30)内壁均安装有第一单向阀(39)，所述排气管(32)内壁安装有第二单向阀(40)。

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